هدف پروژه

• استخراج شماتیک و طراحی مجدد مدار اندازه‌گیری جریان و ولتاژ.
• دستیابی به دانش طراحی سیستم‌های پایش و اندازه‌گیری دقیق برای تجهیزات صنعتی.
• بومی‌سازی تکنولوژی و کاهش وابستگی به تجهیزات وارداتی.
• بهینه‌سازی عملکرد برد در زمینه دقت اندازه‌گیری و کاهش نویز.

مراحل اجرای پروژه

1. تحلیل ساختار مدار:

   • بررسی و تحلیل طراحی دو لایه برد.
   • شناسایی بخش‌های اصلی شامل مدار اندازه‌گیری جریان (شانت یا آمپلی‌فایر جریان)، مدار اندازه‌گیری ولتاژ، و بخش تغذیه.

2. استخراج شماتیک مدار:

   • قطعات کلیدی مانند مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)، تقویت‌کننده عملیاتی (Op-Amp)، و قطعات مرتبط با فیلترینگ و محافظت شناسایی و شماتیک آن‌ها بازطراحی شد.
   • مسیرهای سیگنال برای اندازه‌گیری دقیق و جلوگیری از تداخل شناسایی شدند.

3. طراحی PCB:

   • لایه‌های سیگنال و تغذیه مجدداً طراحی شدند تا نویز محیطی به حداقل برسد.
   • تکنیک‌های بهینه‌سازی مسیر و جداسازی سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال به‌کار گرفته شد.

4. تحلیل و شبیه‌سازی:

   • تحلیل پاسخ سیگنال در برابر تغییرات جریان و ولتاژ برای اطمینان از دقت اندازه‌گیری.
   • شبیه‌سازی عملکرد برد با ابزارهای نرم‌افزاری مانند Proteus یا LTSpice.

5. ساخت و تست نمونه اولیه:

   • برد بازطراحی‌شده ساخته شد و عملکرد آن در شرایط واقعی با استفاده از مبدل فشار مورد ارزیابی قرار گرفت.
   • دقت اندازه‌گیری و پایداری سیگنال‌ها در شرایط مختلف آزمایش شد.

نتایج و دستاوردها

• استخراج و بازطراحی کامل:
  شماتیک و PCB به‌صورت کامل استخراج و بازطراحی شد.
• بهبود دقت:
  طراحی مجدد منجر به بهبود دقت اندازه‌گیری و کاهش نویز در سیستم شد.
• کاهش هزینه‌ها:
  این پروژه امکان تولید داخلی برد را فراهم کرد و نیاز به واردات را کاهش داد.
• انتقال دانش فنی:
  تیم مهندسی تجربه ارزشمندی در زمینه طراحی سیستم‌های اندازه‌گیری صنعتی به‌دست آورد.

اهمیت پروژه

سیستم‌های اندازه‌گیری جریان و ولتاژ در مبدل‌های فشار، نقش حیاتی در کنترل فرآیندها و تضمین دقت اندازه‌گیری در صنایع ایفا می‌کنند. این پروژه گامی در جهت خودکفایی و توسعه فناوری اندازه‌گیری دقیق در کشور بود.

کاربردها

• صنایع نفت و گاز: اندازه‌گیری دقیق فشار برای کنترل فرآیندهای انتقال و ذخیره‌سازی.
• صنایع خودروسازی: پایش فشار در سیستم‌های ترمز و سوخت‌رسانی.
• سیستم‌های صنعتی: نظارت بر فشار و جریان در خطوط تولید.

ویژگی‌های فنی

• ساختار دو لایه: طراحی ساده و بهینه برای سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق.
• تقویت‌کننده عملیاتی دقیق: برای تقویت سیگنال‌های ضعیف و کاهش نویز.
• ADC با دقت بالا: تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال برای پردازش دقیق داده‌ها.
• فیلترینگ سیگنال: استفاده از فیلترهای پایین‌گذر برای حذف نویز محیطی.

چشم‌انداز آینده

این پروژه امکان توسعه سیستم‌های پیشرفته‌تر اندازه‌گیری برای سایر تجهیزات صنعتی و افزایش دقت و پایداری آن‌ها را فراهم کرد. همچنین این تجربه پایه‌ای محکم برای طراحی سیستم‌های مشابه در صنایع حساس‌تر ایجاد نمود.